[0005] 为了降低网络化办公的功耗和提高办公效率，尽早地发现网络化办公设备的故障并及时交由维护部门维修，提高网络化办公的节能潜力，本发明期望的是提供一种技术方案，其用于配电设备等网络化办公设备的节能监控。尤其是解决噪声监测过程中维护人员、空调等产生的噪声不可避免地会对上述网络化办公设备自身的噪声监测带来干扰难题。本发明中，网络化办公设备主要涉及的是楼宇配电设施。具体而言，本发明的技术方案如下：
[0006] 一种利用噪声和温度反映功耗情况的节省楼宇配电设施功耗的装置，包括：图像采集和存储单元、温度信息采集单元、噪声监测单元、温度和噪声参考信息数据库、噪声补偿单元和故障报警单元，所述温度信息采集单元用于以特定的角度采集网络化办公设备的红外温度信息，所述噪声监测单元采集所述网络化办公设备所在空间的空间噪声信息，所述故障报警单元根据所述红外温度信息和所述空间噪声信息分别与所述温度和噪声参考信息数据库的阈值进行比较并确定网络化办公设备是否出现导致功耗增高的异常状态，当有关所述红外温度信息的比较结果表示未出现异常状态而有关所述空间噪声信息的比较结果出现异常时，启动所述噪声补偿单元对所述网络化办公设备的工作环境进行噪声补偿，并在补偿预定时间后重新采集所述红外温度信息和空间噪声信息并再次与所述温度和噪声参考信息数据库存储的温度和噪声预设阈值分别进行比较，当该第二次比较结果为温度和噪声均超过预设阈值时，则发出警告，并对红外温度信息和空间噪声信息在该第二次比较结果中均超过预设阈值的配电设备及其所在工作环境通过所述图像采集和存储单元进行拍照并存储。
[0007] 进一步地，所述噪声补偿单元包括：交互接口单元、第一降噪单元以及第二降噪单元，其中所述交互接口单元分别与第一降噪单元以及第二降噪单元连接，所述交互接口单元用于从所述故障报警单元接收降噪指令并控制所述第一降噪单元和/或所述第二降噪单元进行主动降噪，所述第一降噪单元用于对移动噪声源的噪声进行主动抑制，所述固定式噪声源的降噪单元用于对位置绝对不变的噪声源的噪声进行主动抑制，所述位置绝对不变表示所述固定式噪声源被固定于某处空间位置且该位置不随时间改变。
[0008] 进一步地，所述第一降噪单元包括：
[0009] 第一噪声采集与位置关联单元，包括第一噪声采集子单元、第一回波获取子单元、第一电子地图获取子单元、第一标识物体获取子单元和第一位置关联子单元，其中所述第一噪声采集子单元用于在第M个时刻采集所述设备第一周围预定范围内的全部噪声源的噪声信号，所述第一回波获取子单元用于在所述第一噪声采集子单元完成上述采集后，向所述第一周围预定范围发射超声波信号并采集该超声波信号的回波，所述第一电子地图获取子单元用于获得第M个时刻的所述第一周围预定范围内的、包括可行动路径信息在内的电子地图；所述第一标识物体获取子单元用于基于所述电子地图获取可行动路径信息指示的各可行动路径上的、被标识于所述电子地图上的标识，所述第一位置关联子单元用于根据所述第一标识物体获取子单元确定的标识、基于所述第一回波获取子单元确定的各噪声源的回波信号确定的各噪声源相对于所述节省楼宇配电设施功耗的装置的方向和距离，建立各个噪声源与电子地图上各个标识之间的一一对应的映射关系，所述M为正整数；
[0010] 可移动噪声源筛选单元，用于在第Q个时刻之前的Z个时刻内，采集所述全部噪声源的位置变化信息，以从所述全部噪声源中去除在此Z个时刻内位置未发生变化的噪声源，使所述全部噪声源中的剩余噪声源构成备选移动噪声源集；
[0011] 特定可移动噪声源集确定单元，用于将所述全部噪声信号中感兴趣的部分频段设为特定噪声信号，从所述备选移动噪声源集中确定发出该特定噪声信号的至少一个移动噪声源，即特定可移动噪声源集；
[0012] 可行动路径获取单元，用于获得所述节省楼宇配电设施功耗的装置所在位置的第二周围预定范围内的可行动路径信息，以及在第N个时刻以前采集所述特定可移动噪声源集在第N个时刻的前P个时刻的第一位置信息集以及在第N个时刻以前采集节省楼宇配电设施功耗的装置在第N个时刻的前P个时刻的第二位置信息集，所述可行动路径信息包括道路信息，其中N-M＞P，且N和P均为正整数，所述第二周围预定范围属于所述第一周围预定范围的一部分；
[0013] 噪声源路径确定单元，用于根据所述可行动路径获取单元获得的可行动路径信息以及第一位置信息集，通过拟合的方式确定该特定可移动噪声源集包括的各个特定可移动噪声源在第N+1个时刻相对于所述可行动路径的第一预计位置信息集，所述第一预计位置信息集包括各个特定可移动噪声源在第N+1个时刻的预计位置信息；
[0014] 节省楼宇配电设施功耗的装置路径确定单元，用于根据所述可行动路径获取单元获得的可行动路径信息以及第二位置信息集，通过拟合的方式确定所述节省楼宇配电设施功耗的装置在第N+1个时刻相对于所述可行动路径的第二预计位置信息；
[0015] 可移动降噪启动判断单元，用于根据所述噪声源路径确定单元获得的第一预计位置信息集，计算在第N+1个时刻所述特定可移动噪声源集包括的各个特定可移动噪声源的位置与所述节省楼宇配电设施功耗的装置的第二预计位置信息之间的至少一个差值，确定该至少一个差值与预设距离差之间的比较结果，根据该比较结果将以阈值距离小于预设距离差的所述特定可移动噪声源集中的特定可移动噪声源确定为待主动降噪的可移动噪声源；
[0016] 第一方向调整单元，用于基于第一预计位置信息集中的所述待主动降噪的可移动噪声源在第N+1个时刻的位置以及所述节省楼宇配电设施功耗的装置在第N+1个时刻的第二预计位置信息，确定所述第二噪声采集单元的采集所述待主动降噪的可移动噪声源的噪声时声音传感器的朝向角；
[0017] 第二噪声采集单元，包括多个声音传感器，所述第二噪声采集单元用于根据所述第一方向调整单元确定的朝向角控制所述声音传感器采集所述待主动降噪的可移动噪声源的噪声信号，至少一个所述待主动降噪的可移动噪声源的噪声信号构成待主动降噪的可移动噪声源噪声集；
[0018] 第一抑制频谱生成单元，用于根据待主动降噪的可移动噪声源噪声集涉及的各个所述待主动降噪的可移动噪声源的噪声信号，对应地产生第一反相噪声信号集，该第一反相噪声信号集包括多个第一反相噪声信号，且各第一反相噪声信号的相位和与该第一反相噪声信号对应的所述待主动降噪的可移动噪声源的噪声信号的相位相差180 度；
[0019] 第一合成与抑制单元，用于在第N+1个时刻向所述待主动降噪的可移动噪声源集的每一个所述待主动降噪的可移动噪声源，按照所述方向调整单元确定的与该待主动降噪的可移动噪声源对应的朝向角，发射由所述第一抑制频谱生成单元产生的、与所述待主动降噪的可移动噪声源对应的第一反相噪声信号。
[0020] 进一步地，所述可行动路径获取单元包括GPS子单元，用于在第N个时刻以前采集所述特定可移动噪声源集在第N个时刻的前P个时刻的第一位置信息集以及在第N 个时刻以前采集节省楼宇配电设施功耗的装置在第N个时刻的前P个时刻的第二位置信息集。
[0021] 进一步地，所述第二降噪单元包括：
[0022] 固定式噪声源筛选单元，用于在第Q个时刻之前的Z个时刻内，采集预定区域内全部噪声源的位置变化信息，以从所述全部噪声源中去除在此Z个时刻内位置发生变化的噪声源，使所述全部噪声源中的剩余噪声源构成备选固定式噪声源集，所述固定式噪声源的位置不随时间改变；
[0023] 固定式噪声源方向确定单元，用于从所述备选固定式噪声源集中，获得期望对固定式噪声源进行主动降噪的指定方向；
[0024] GIS信息获取单元，用于根据所述节省楼宇配电设施功耗的装置所处位置获得所述指定方向上的固定式噪声源的地理位置信息，进而获得所述固定式噪声源相对于所述节省楼宇配电设施功耗的装置的角度，且当所述固定式噪声源为多个时，该角度为与多个所述固定式噪声源——对应；
[0025] 第二方向调整单元，用于根据所述GIS信息获取单元获得的角度确定并调整第三噪声采集单元内的声音采集传感器的噪声采集角度；
[0026] 第三噪声采集单元，包括多个声音采集传感器，用于根据所述第二方向调整单元对所述声音采集传感器的采集角度的调整，获得所述固定式噪声源的噪声信号；
[0027] 第二抑制频谱生成单元，用于根据所述第三噪声采集单元的输出信号产生第二反相噪声信号，该第二反相噪声信号与所述固定式噪声源的噪声信号在相位上相差180 度；
[0028] 第二合成与抑制单元，用于将所述第二反相噪声信号向所述固定式噪声源发出。
[0029] 进一步地，所述第一抑制频谱生成单元包括彼此串联的声电转换单元、噪声源横波 衰减单元、第一滤波单元和第二滤波单元，其中所述噪声源横波衰减单元、所述第一滤波单元和所述第二滤波单元顺次串联。
[0030] 进一步地，所述声电转换单元采用换能器。
[0031] 进一步地，所述第二噪声采集单元采集的噪声信号包括在第二周围预定范围内的待主动降噪的可移动噪声源产生的回声，所述噪声源横波衰减单元用于对特定可移动噪声源集的回声进行衰减，包括：特定噪声信号参考频谱获取单元、具有特定噪声信号的回声在内的信号的频谱获取单元、延时获取单元、延时单元差，以及运算单元；其中所述特定噪声信号参考频谱获取单元产生在所述特定噪声信号的基础上被附加有参考特征的预定信号频谱，该预定信号频谱被输入到所述延时获取单元；所述延时获取单元用于根据所述预定信号频谱的周期性特征，确定其与所述特定噪声信号的频谱之间的相位差，并根据该相位差确定所述特定噪声信号与其回声之间的时间差，所述延时单元根据该时间差对所述特定噪声信号进行延时，延时后得到的信号被与所述具有特定噪声信号的回声在内的信号共同输入到所述差运算单元，从而衰减所述特定噪声信号中包括的回声。
[0032] 进一步地，所述第一滤波单元为带通滤波器，其下截止频率和上截止频率分别为 5Hz和1800Hz。
[0033] 进一步地，所述第二滤波单元包括：3.7kΩ电阻、7.9kΩ电阻、3.2kΩ电阻、 10.94k Ω电阻、1.73kΩ电阻、2.52kΩ电阻、6.7kΩ电阻、3.1kΩ电阻、10.1kΩ电阻、2kΩ电阻、4.8kΩ电阻、7.3kΩ电阻、10kΩ电阻、1kΩ电阻、7kΩ电阻、 2.2kΩ电阻、4.89kΩ电阻、2.3k Ω电阻、2.32kΩ电阻、2.5kΩ电阻、0.51uF电容、0.21uF电容、0.38uF电容、0.82uF电容、0.35uF电容、0.23uF电容、0.12uF 电容、3.1uF电容、2uF电容、0.33uF电容、2.47uF电容、0.35uF电容、0.26uF电容、0.31uF电容、0.55uF电容、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第一齐纳二极管、第二齐纳二极管、第三齐纳二极管、第四齐纳二极管、第五齐纳二极管、第六齐纳二极管、第七齐纳二极管、第一差运算单元，以及第二差运算单元，其中，输入待滤波的信号的输入信号端连接所述3.7kΩ电阻的第一端，所述3.7kΩ电阻的第二端与所述 7.9kΩ电阻的第一端串联，所述7.9kΩ电阻的第二端分别连接所述第一运算放大器的正输入端和所述0.51uF电容的第一端，所述0.51uF电容的第二端接地，所述 7.9kΩ电阻的第一端还连接所述0.21uF电容的第一端，所述0.21uF电容的第二端分别连接所述第一运算放大器的输出端、所述
3.2kΩ电阻的第一端和所述第一运算放大器的负输入端，所述3.7kΩ电阻的第一端还分别连接所述2uF电容的第一端、第一齐纳二极管的正极，所述2uF电容的第二端分别连接所述
3.1kΩ电阻的第一端、所述第二运算放大器的正输入端、所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端经由所述第二齐纳二极管的正极、第二齐纳二极管的负极连接所述2kΩ电阻的第一端和所述3.2kΩ电阻的第一端，所述3.2kΩ电阻的第二端分别连接
10kΩ电阻的第一端、第三齐纳二极管的负极、所述10.94kΩ的第一端、所述0.82uF电容的第一端，所述10.94kΩ电阻的第二端分别连接第三运算放大器的正输入端、所述 0.38uF电容的第一端，所述0.38uF电容的第二端接地，所述0.82uF电容的第二端分别连接所述第三运算放大器的输出端、所述1.73kΩ电阻的第一端、所述第三运算放大器的负输入端以及所述第三齐纳二极管的正极，所述1.73kΩ电阻的第二端分别连接所述2.52kΩ电阻的第一端以及所述0.35uF电容的第一端，所述2.52kΩ电阻的第二端分别连接第四运算放大器的正输入端和0.23uF电容的第一端，所述0.23uF电容的第二端接地，所述0.35uF电容的第二端分别连接所述第四运算放大器的输出端、所述第二差运算单元的负输入端以及所述第四运算放大器的负输入端，所述第一齐纳二极管的负极连接第一差运算单元的正输入端，所述第一齐纳二极管的正极还分别连接所述1kΩ电阻的第一端、所述第四齐纳二极管的负极、所述7.3kΩ电阻的第一端、所述0.33uF电容的第一端，所述7.3kΩ电阻的第二端连接所述
10kΩ电阻的第一端，所述10kΩ电阻的第二端分别连接所述0.35uF电容的第一端、所述第五齐纳二极管的负极、所述2.3kΩ电阻的第一端，所述2.3kΩ电阻的第二端分别连接所述
0.55uF 电容的第一端、所述0.31uF电容的第一端以及2.32kΩ电阻的第一端，所述2.32kΩ电阻的第二端接地，所述0.31uF电容的第二端分别连接所述第五运算放大器的负输入端、所述2.5kΩ电阻的第一端，所述2.5kΩ电阻的第二端分别连接所述0.55uF电容的第二端、第五运算放大器的输出端以及所述第二差运算单元的正输入端，所述第一差运算单元的负输入端分别连接所述0.12uF电容的第一端、所述4.8kΩ电阻的第一端和所述第六运算放大器的输出端，所述0.12uF电容的第二端分别连接所述3.1uF 电容的第一端、6.7kΩ电阻的第二端、所述10.1kΩ电阻的第一端，所述3.1uF电容的第二端分别连接所述4.8kΩ电阻的第二端和所述第六运算放大器的负输入端，所述10.1kΩ电阻的第二端接地，所述6.7kΩ电阻的第一端连接所述第二差运算单元的输出端，所述第六运算放大器的正输入端连接所述第五运算放大器的正输入端，所述第一差运算单元的输出端分别连接所述1kΩ电阻的第二端、所述第四齐纳二极管的正极、所述第六齐纳二极管的正极、所述2.47uF电容的第一端、所述7kΩ电阻的第一端、所述2.2kΩ电阻的第一端，所述第六齐纳二极管的负极分别连接所述第六运算放大器的输出端、所述0.33uF电容的第二端，所述2.2kΩ电阻的第二端分别连接所述0.26uF电容的第一端、所述第五齐纳二极管的正极以及所述第七齐纳二极管的正极和所述4.89kΩ电阻的第一端，所述4.89kΩ电阻的第二端连接所述第五运算放大器的正输入端，所述2.47uF电容的第二端、所述7kΩ电阻的第二端、所述 0.35uF电容的第二端、所述0.26uF电容的第二端以及所述第七齐纳二极管的负极接地。
[0034] 本发明的有益效果是：
[0035] (1)本发明能够利用温度和噪声的准确检测，尤其是利用主动降噪技术在维护人员、维护器械等人员和设施存在对待监控的楼宇配电设备存在噪声干扰的情况下，对网络化办公设备自身产生的噪声进行准确的检测和判断，进而对网络化办公设备的故障被防患于萌芽状态，确保包括楼宇配电设备等在内的网络化办公设备工作正常，从而在微观层面提高对网络化办公设备的节能控制水平；
[0036] (2)本发明的节省楼宇配电设施功耗的装置可以在移动中对其他移动中的噪声源进行主动降噪，使得在一定区域内(例如前文提及的第一周围预定范围、第二周围预定范围等)真正实现噪声的抑制，从而使得当本发明的节省楼宇配电设施功耗的装置被设置为适当个数时，进入该区域内的未配置主动降噪或被动降噪设备的网络化办公设备的噪声检测也不会受到噪声的干扰；
[0037] (3)本发明的节省楼宇配电设施功耗的装置还能够对位置不随时间改变的固定式噪声源的噪声，在节省楼宇配电设施功耗的装置移动过程中进行主动降噪，从而为节能检测和控制提供了更加纯净的环境；
[0038] (4)本发明的第二滤波单元综合了对信号频谱所需的处理，能够达到如下指标：设置通带频率fp1＝800Hz，fp2＝4300Hz，阻带频率fs1＝750Hz，Fs2＝4400Hz，阻带最小衰减As＝70dB，通带最大衰减Ap＝3dB，远优于现有的单纯FIR和自适应滤波器。
[0039] (7)本发明将精心设计的滤波单元配合可移动的和固定式的噪声源的主动降噪技术，相比已有的对检测过程中向干扰物进行被动降噪的技术方案，使得具有本发明的节省楼宇配电设施功耗的装置的装置或系统具有更高灵敏度和噪声抑制度。
